一種應(yīng)用于自動駕駛車輛的立體視覺系統(tǒng)姿態(tài)

如今，應(yīng)用于車輛的智能系統(tǒng)發(fā)展非常迅速。它們不僅為了提高駕駛的安全性，而且為了實(shí)現(xiàn)完全自動駕駛功能。這些智能系統(tǒng)一般都是通過利用計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)來了解周圍環(huán)境并采取相應(yīng)的行動。由于計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)（像素）與車輛環(huán)境（米）之間的測量匹配取決于它們之間的相對位置，所以安裝在車輛上的視覺系統(tǒng)的姿態(tài)非常重要。介紹了車載計(jì)算機(jī)立體視覺系統(tǒng)的一種新姿態(tài)，其可以不受外界滾動角的影響。而且，通過與新姿態(tài)相關(guān)的方法來實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)姿態(tài)的自校準(zhǔn)驗(yàn)證，其中，使用合成序列來測量具有地面實(shí)況的連續(xù)誤差來進(jìn)行校準(zhǔn)。而驗(yàn)證則通過實(shí)際交通環(huán)境中豐富的試驗(yàn)結(jié)果。

相對于車輛前方道路或地面能夠自動校準(zhǔn)立體視覺系統(tǒng)姿態(tài)可以提供關(guān)鍵信息，而且環(huán)境要素距離測量的精確程度能夠?qū)Ω呒夞{駛輔助系統(tǒng)ADAS或自動駕駛車輛的決策過程產(chǎn)生巨大的影響。如果環(huán)境要素測量距離的準(zhǔn)確性缺乏，則會對交通情況下的人員和車輛造成嚴(yán)重后果。

所提出的新的攝像機(jī)姿態(tài)可以使其滾動角的誤差值（±9°）對俯仰角沒有影響，因此非常適合作為道路的立體視覺系統(tǒng)。為了獲得圖像坐標(biāo)和世界坐標(biāo)之間的關(guān)系，開發(fā)了一個(gè)數(shù)學(xué)換算公式。所提出的方法使得俯仰角的自校準(zhǔn)誤差降低了70%，高度的自校準(zhǔn)誤差降低了80%。采用用于來測量誤差的比較工具——合成序列，其已經(jīng)根據(jù)地面實(shí)際環(huán)境進(jìn)行了修改完善。

未來的研究工作可以嘗試通過使用無限卡爾曼濾波器（UKF）來過濾自我校準(zhǔn)結(jié)果，以減少可能出現(xiàn)的異常值的影響。此外，還可以將自身因素，如視覺測距或同時(shí)定位和映射（SLAM）用來評估-校準(zhǔn)對自動駕駛車輛的試驗(yàn)結(jié)果。

刊名：Sensors（英）

刊期：2017年第9期

作者：Basam Musleh et al

編譯：陳少帥